Le vide basique / le vide quantique

[invite06459106]

Si tu ne t'es pas perdu en route, tu devrais sentir le lien que j'ai essayé de tracer entre ta proposition avec un champ quantique et une particule et ma proposition avec une position quantique et une orbitale.

Comme tu as pu le lire, je me suis bien perdu.
Bref, j'essaye de retrouver le chemin...
Pour le Hamiltonien, c'est un opérateur associé à l'énergie totale du système physique. On remplace les variables positions et impulsions pour passer de celui d'une particule classique à un truc quantifié (le champ). Ca permet de garder "un sens" à des quantités comme l'énergie, la quantité de mouvement.

Une grandeur de cet opérateur sera bien "définie" si son vecteur d'état est un "vecteur propre", les états d'énergie définis sont les valeurs propres de l'Hamiltonien.

Quand on n'est incapable de définir les valeurs que de façon moyenne, c'est off-shell, et quand on peut (donc quantifié tout proprement) c'est on-shell, donc réel.

Cela ne parle que du statut de l'observation, et non de la "réalité" de la particule.

Est-ce que je suis encore coincé au milieu de cette épaisse forêt, où je me rapproche un tant soit peu de la civilisation?

PS: Désolé pour les posts gloubibouga précédents (même si il se peut que celui-ci en soit un aussi).
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[Deedee81]

Salut,

Je prend la sous-discussion en marche En attendant l'arrivée de mmanu_f

PS: Désolé pour les posts gloubibouga précédents (même si il se peut que celui-ci en soit un aussi).

Non, ce poste est très bien et résume bien la base en MQ.

Il y a juste cette phrase là :

Quand on n'est incapable de définir les valeurs que de façon moyenne, c'est off-shell, et quand on peut (donc quantifié tout proprement) c'est on-shell, donc réel.

que je n'aime pas trop.

Tout d'abord le "off-shell" ("hors de la couche de masse") a une signification assez précise en mécanique quantique relativiste et qui ne s'applique pas vraiment ici (bien qu'il y ait un lien).
Ca c'est pas grave.

Mais c'est le "donc réel" qui m'ennuie. Ce n'est pas parce que le vecteur d'état n'est pas une valeur propre qu'il en est moins réel. Tu as un équivalent non quantique :
Soit une fonction périodique. Et soit un opérateur "fréquence" (F pas très difficile à construire en utilisant les séries de Fourier) et qui appliqué a une onde sinusoïdale f donne :
F*f = k.f
Avec k l'amplitude, par exemple.
Et qui fait de même sur chaque composante de la série de Fourier.

Les seuls états propres de F sont les fonctions sinusoïdales mais ça ne veut pas dire que les fonctions non sinusoïdales sont moins réelles.
De plus, quel que soit le vecteur d'état on peut toujours construire des opérateurs dont il est vecteur propre.
Tous les vecteurs d'états sont sur un pied d'égalité de même que toutes les bases de l'espace vectoriel (jusqu'à ce qu'arrive la méchante dynamique et la décohérence ).

Bon, tu l'auras sans doute deviné ou déjà lu, je suis un "onduliste" (néologisme ). Onde et corpuscule, faux débat, il n'y a que des ondes (non classiques, il y a quelques différences cruciales avec les ondes classiques sinon on n'aurait pas besoin de la MQ !!!!) Mais mon point de vue "philosophique" ne change pas ce que j'ai expliqué ci-dessus. Mais ayant cette vision, qu'on n'hésite pas à me contredire si je me trompe

[Mailou75]

"Il n'y a que des ondes" +1

Comme rien n'est immobile en 4d et que "tout va a c" comment pourrait-il en être autrement ? ^^

[invite06459106]

Mais c'est le "donc réel" qui m'ennuie.

Oui, c'est que depuis l'intervention de mmanu_f, j'ai fait une mayo dans ma tête (ça se voit sur mes posts qui ont suivit...), pas simple d'essayer de synthétiser, par incompétence, et donc tout se mélange.
Avec ce que tu dis, je change donc le truc:
Les "particules réelles" sont celles considérées "on-shell", sur la couche de masse, car elles ont pu voyager un temps suffisamment long en rapport au lieu de l'interaction, et celles "off-shell", hors couche de masse, n'ont pas cette capacité, mais en ont d'autres (violer la conservation de l'énergie par ex.), elles sont considérées "virtuelles".

Par exemple, on peut définir proprement une "particule libre" uniquement asymptotiquement loin de toutes zones d'interaction, si deux zones sont bien séparées, on considère la "particule" qui voyage de la zone 1 à la zone 2 comme réelle, c'est le cas d'un photon qui sort d'une ampoule (allumée bien sûr), zone interaction1, et vient frapper ma rétine, zone d'interaction 2.

En espérant que j'ai un peu compris où il fallait rectifier (et que la rectif soit un peu près correcte).

[Deedee81]

Salut,

Comme rien n'est immobile en 4d et que "tout va a c" comment pourrait-il en être autrement ? ^^

Je ne dirais pas que c'est la raison (après tout, même des corpuscules auraient aussi ce comportement). Même si c'est vrai, forcément (ce n'est jamais que dire : "tout objet a une ligne d'univers").

Je base ma conviction sur trois choses :
- la MQ en elle-même (avec certaines de ses propriétés : fonction d'onde, principe de superposition, principe d'incertitude x/p qui a une exacte traduction dans la théorie ondulatoire entre position/fréquence, et ce n'est pas un hasard, interactions locales (au sens RR)) (**)
- Ma conviction que la réduction est un artefact.... mais ça c'est indémontrable (ça dépend de l'interprétation)
- Un théorème fort mal connu de Malament en logique quantique qui montre qu'en prenant des postulats relativistes et quantiques très faibles on trouve que la probabilité de détecter une particule avec une probabilité = 100% dans une zone finie est.... nulle (résultat hautement surprenant (*))

(*) C'est tellement fou comme résultat que je préfère me justifier par des références :
je n'en ai malheureusement pas le détail : sur internet (ArXiv en particulier) on trouve un résumé et une analyse mais le coeur de la démonstration n'est que dans l'article publié dans une revue sous referee. Donc payant. Mais de toute façon, la logique quantique c'est hyper ardu, c'est le résultat qui est le plus intéressant.
Voir par exemple : http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0103041.pdf
"No place for particles in relativistic quantum theories?"
Article original :
Malament, David (1996), “In defense of dogma: Why there cannot be a relativistic quantum mechanics of (localizable) particles”, in Rob Clifton (ed.), Perspectives on Quantum Reality. Dordrecht: Kluwer, 1–10.
(**) quand je vulgarise, ce point est suffisant pour le justifier, mais pour être rigoureux faut les deux autres.

[mmanu_F]

Oui, c'est que depuis l'intervention de mmanu_f, j'ai fait une mayo dans ma tête (ça se voit sur mes posts qui ont suivit...), pas simple d'essayer de synthétiser, par incompétence, et donc tout se mélange.
Avec ce que tu dis, je change donc le truc:
Les "particules réelles" sont celles considérées "on-shell", sur la couche de masse, car elles ont pu voyager un temps suffisamment long en rapport au lieu de l'interaction, et celles "off-shell", hors couche de masse, n'ont pas cette capacité, mais en ont d'autres (violer la conservation de l'énergie par ex.), elles sont considérées "virtuelles".

Par exemple, on peut définir proprement une "particule libre" uniquement asymptotiquement loin de toutes zones d'interaction, si deux zones sont bien séparées, on considère la "particule" qui voyage de la zone 1 à la zone 2 comme réelle, c'est le cas d'un photon qui sort d'une ampoule (allumée bien sûr), zone interaction1, et vient frapper ma rétine, zone d'interaction 2.

En espérant que j'ai un peu compris où il fallait rectifier (et que la rectif soit un peu près correcte).

c'est bon ça, la mayo commence à prendre !

j'essaie de trouver du temps (je ne suis toujours pas assez activement irresponsable) pour attaquer le problème là où ça fait mal : l'effet unruh. la physique à quelques subtilités croustillantes que je voudrais bien lier plus finement à d'autres subtilités plus classiques.

stay tuned ...

[Deedee81]

pour attaquer le problème là où ça fait mal : l'effet unruh

Je ne sais pas si tu connais, mais l'analyse qu'ils en font dans le Birrel et Davies est vraiment excellente.

[mmanu_F]

Je ne sais pas si tu connais, mais l'analyse qu'ils en font dans le Birrel et Davies est vraiment excellente.

je ne crois pas avoir jamais regardé leur analyse... j'imagine que Davies sait de quoi il parle quand il parle de l'effet Fulling-Davies-Unruh

... effectivement j'ai déjà joué avec leur section 3.2 et leur section 3.4 et il me manquait la section 3.3 sur le sujet : "meaning of the particle concept: particle detectors", ça colle bien avec ma ligne éditoriale. à vue d'oeil il joue avec le détecteur de De Witt et ils décortiquent un peu plus les calculs que dans l'article de revue de 2007 que j'ai feuilleté ce matin (où ils traitent le cas préféré de didier : le cas circulaire ;D et font quelques liens avec le cas classique). je vais lire plus en détail leur analyse de la physique, ça peut toujours servir...

[invite06459106]

stay tuned ...

OK, et an attendant, j'ai de la lecture...http://api.viglink.com/api/click?for...e%20de%20revue (Ton lien).

[mmanu_F]

ut,

Je n'arrive à me vider la tête de ce "paradoxe".
On prend un observateur inertiel dans Minkwoski, et un second en rotation autour du 1er, le second dit au 1er: "je vais envoyer une particule à telles coordonnées, celle ci va entrer en collision avec une autre particule (que le second observe "réellement", effet Unruh) et on va pouvoir comparer nos mesures de la collision.
Le 1er observateur va lui répondre: "bah bonne chance, parce que à telles coordonnées (et comme les autres), moi je ne vois que des champs à état minimal, aucune particule.

Le 1er obs verra la particule envoyée parcourir son espace-temps sans encombre, alors que le 2ème verra une jolie gerbe dans son espace-temps.

Comme les paradoxes viennent d'une incompréhension, la mienne est sûrement toute bête, mais là je sèche...

Depuis sa découverte théorique, l'effet Unruh a toujours été intimement lié à la physique de sa détection. Cependant, il est fort probable que tu n'aies été exposé qu'aux aspects théoriques, avec des champs quantiques, des oscillateurs harmoniques, des vides et ainsi de suite, te laissant l'extraction de la physique comme exercice. C'est exactement ce que j'avais commencé à faire dans mon précédent message (#27) qui parle de champs quantiques et d'oscillateurs harmoniques. Comme tu es un élève modèle, tu as fait tes devoirs sans qu'on te le demande et tu t'es construit un modèle de détecteur.

Ton détecteur est composé d'une particule, un très bon choix. Tu cherches à visualiser son comprtement du point de vue de deux observateurs, Hermann (Minkowski) l'inertiel et Wolfgang (Rindler) l'accéléré. Tout ceci est parfait, si seulement tous les élèves pouvaient être comme toi .

Tu arrives à présent à la question intéressante. Et si je te comprends bien, voici ta réponse :
La théorie semble dire que Wolfgang l'accéléré (qui habite dans une caravane) est confortablement allongé dans le bain de particules que lui a gentillement fait couler William (Unruh) et qu'il observe les jolies germes colorées qui jaillissent du détecteur et illumine son bain. Wolfgang a bien de la chance. De son côté Hermann l'inertiel (qui habite au bord du périph) se sent très seul et très vide et il regarde avec un profond ennui le detécteur ne rien faire du tout.

Ainsi, Wolfgang voit le détecteur détecter, mais Herman n'est pas d'accord. Pourtant il n'y a qu'un détecteur et la situation semble paradoxale, en effet. On pourrait imaginer que Wolfgang ait récupéré, dans une petite boite à bijou, la paire de particules créée par la collision et qu'il aille les offrir à son ami Hermann. Mais du point de vue nihiliste d'Hermann, ces particules n'existe pas et Wolfgang n'est pas son ami. A partir de quel moment ces particules vont-elles devenir réelles pour Hermann ? L'écrin à bijou sera-t-il vide au moment fatidique où Wolfgang fera sa déclaration ? Wolfgang pourra-t-il seulement rejoindre Hermann ? Vous le saurez dans le prochain épisode de votre feuilleton préféré "à travers champs"...

La seule alternative, c'est que tu t'es planté, Hermann l'inertiel doit avoir vu le détecteur détecter aussi ! Mais détecter quoi, étant donné qu'Hermann est dans le vide ?

Avant de répondre à la question, laisse-moi utiliser plutôt un détecteur plus standard et une accélération uniforme (la cas d'un détecteur se déplaçant à vitesse constante sur une trajectoire circulaire est abordé dans la revue #39 page 26, je jetterai un oeil si j'ai le temps). Le détecteur peut être vu comme un système quantique à deux niveau d'énergie. Le système est initialement dans son niveau fondamental et la détection se traduit par le passage du système dans le niveau excité d'énergie supérieure. Un autre petit point de détail par rapport à ton expérience de pensée, c'est que Wolfgang est solidaire de sa particule/détecteur (il ne "l'envoie" nulle part, ce que tu aurais d'ailleurs pu faire aussi dans ton exemple).

Comme je le disais, Hermann est dans le vide et cependant le détecteur à détecter. Le détecteur n'a pas pu absorber une particule venue du vide, parce qu'aucune particule ne vient du vide par définition du vide. Pourtant l'énergie du détecteur a bien augmenté, d'où vien cette énergie ? Il faut se souvenir que du point de vue d'Hermann le détecteur est accéléré. De plus, si le détecteur veut détecter, il doit porter des charges pour se coupler au champ/particule qu'il veut détecter (un détecteur d'ondes électromagnétique/photon doit porter des charges électriques). Eureka ! Les charges accélérées perdent de l'énergie par rayonnement (Bremsstrahlung) et le détecteur a pu "voler" un peu de cette énergie pour monter d'un niveau. Et qui a payé pour ça ? Le dispositif d'accéleration du détecteur, bien évidemment. Il a dû travailler un peu plus pour financer les pertes par rayonnement. Pour le redire encore une fois : la détection pour Hermann est nécessairement accompagnée de l'émission d'une particule du détecteur vers le vide. Epatant, non ?

Du point de Wolfgang, l'histoire est plus directe. Il n'est pas dans le vide et l'énergie nécessaire à la détection est due à l'absorption d'une particule du bain de particules thermiques dans lequel il est plongé.

Voilà ce que se cache derrière la théorie de l'effet Unruh. Je te laisse digérer et je tente de rédiger quelques commentaires intéressants pour compléter un peu cette vision très grossière.

[mmanu_F]

- Un théorème fort mal connu de Malament en logique quantique qui montre qu'en prenant des postulats relativistes et quantiques très faibles on trouve que la probabilité de détecter une particule avec une probabilité = 100% dans une zone finie est.... nulle (résultat hautement surprenant (*))

(*) C'est tellement fou comme résultat que je préfère me justifier par des références :
je n'en ai malheureusement pas le détail : sur internet (ArXiv en particulier) on trouve un résumé et une analyse mais le coeur de la démonstration n'est que dans l'article publié dans une revue sous referee. Donc payant. Mais de toute façon, la logique quantique c'est hyper ardu, c'est le résultat qui est le plus intéressant.

Article original :
Malament, David (1996), “In defense of dogma: Why there cannot be a relativistic quantum mechanics of (localizable) particles”, in Rob Clifton (ed.), Perspectives on Quantum Reality. Dordrecht: Kluwer, 1–10.

salut,

tu n'as pas dû très bien chercher : http://www.socsci.uci.edu/~dmalamen/...nseofDogma.pdf


en lisant en diagonale l'autre article que tu as lié, je me suis demandé en passant (je n'ai vraiment pas poussé le raisonnement et je n'ai rien vu sur le sujet en recherchant rapido) si la théorie des cordes (et peut-être plutôt la thérie M sous sa forme matricielle) n'était pas un bon contre-exemple... la question est amusante ... je le note et je m'en félicite.

[mike.p]

Salut,

un titre du moyen âge ? J'espère que c'était un comique ...

[voicie]

Bonjour

Le vide basique est l'espace qui désigne les zones de l'Univers situées au-delà des atmosphères et des corps célestes. Il s'agit de l'étendue de densité quasi nulle qui sépare les astres. On parle aussi de vide spatial.

Le vide quantique c'est ce qui reste quand un récipient est dépouillé de toutes ses particules et la température abaissée jusqu'au zéro absolu.

Oui cela forme une superbe animation et j'avais du temps a perdre.

[Deedee81]

Salut,

tu n'as pas dû très bien chercher : http://www.socsci.uci.edu/~dmalamen/...nseofDogma.pdf

Ooooh si. Je le connais ce doc. Mais il manquait une partie cruciale du développement. Mais en parcourant le document ci-dessus je me rend compte que ça ne manque plus ????? Question liée aux copyright ??? Bon, tant mieux. Faudra que je le (re)lise.

Merci de me l'avoir signalé,

[invite06459106]

@ mmanu_f:
Merc de te réponse , je vais(essayer de) digérer....
A priori, j'aurais pensé que pour Hermann, la "raison" était la relation avec le bain thermique, comme quoi...faut que je regarde ça.